Ultraschallsystemen als Bewuchsschutztechnik an der Ostseeküste
Die reinigende Wirkung von Ultraschallanlagen beruht auf der Induktion von Kavitation. Die Wirkung wird durch die Erzeugung von Mikrobläschen erreicht, die entstehen wenn ein ausreichend hoher, negativer Druck auf eine Flüssigkeit ausgeübt wird. Kompressions- und Dekompressions-Wellen durchlaufen sehr schnell die Flüssigkeit. Sind die Wellen ausreichend stark, können sie die Anziehungskräfte in den vorhandenen Molekülen aufbrechen und Gasblasen erzeugen. Entsprechend der „hot-spot-theory“ erzeugt der Zusammenbruch der Gasblasen einen raschen und extremen Anstieg der Temperaturen bis zu 4000 C° und einen hohen Druckanstieg, welche beide die Erzeugung freier Radikale mit starken oxidativen Eigenschaften hervorruft.
Der Einsatz und der Nutzen von Ultraschallsystemen als Bewuchsschutztechnik sind bisher nach wie vor umstritten. Sogar zwischen den Firmen, die diese Systeme anbieten, ist die Wirkungsweise uneinheitlich. Einige Firmen erklären die Wirkungsweise durch die Erzeugung von Kavitation, während andere Anbieter genau dieses vermeiden wollen, da die Kavitation Schäden am Rumpf hervorrufen könnte [4]. Aktuell sind ca. 10 Anbieter von Ultraschallsystemen auf dem deutschen und europäischen Markt präsent. Eine genaue Beschreibung der Wirkungsweise, eingesetzte Frequenzen, Energie etc. unterbleiben in der Regel.
Inzwischen ist bekannt, dass die reinigende Wirkung von Ultraschallanlagen auf der Induktion von Kavitation beruht. Die Wirkung wird durch die Erzeugung von Mikrobläschen erreicht, die entstehen wenn ein ausreichend hoher, negativer Druck auf eine Flüssigkeit ausgeübt wird. Kompressions- und Dekompressions-Wellen durchlaufen sehr schnell die Flüssigkeit. Sind die Wellen ausreichend stark, können sie die Anziehungskräfte in den vorhandenen Molekülen aufbrechen und Gasblasen erzeugen. Wenn eine Ultraschallenergie eine Flüssigkeit durchströmt, vergrößern sich die erzeugten Gasblasen bis zu einer bestimmten kritischen Größe, ab der sie zusammenbrechen, implodieren. Die daraus folgende Schockenergie erzeugt die sono-chemischen Reaktionen [10]. Entsprechend der „hot-spot-theory“ erzeugt der Zusammenbruch der Gasblasen einen raschen und extremen Anstieg der Temperaturen bis zu 4000 C° und einen hohen Druckanstieg, welche beide die Erzeugung freier Radikale mit starken oxidativen Eigenschaften hervorruft. So sollen bei niedrigen Frequenzen die physikalischen Phänomene und bei hohen Frequenzen die chemischen Phänomene vorherrschen [8].
Als Teilaufgabe innerhalb des EU-Forschungsprojekts CHANGE [11] wurden verschiedene Versuche mit biozidfreie Bewuchsschutzsysteme durchgeführt. An der deutschen Ostsee Küste wurden versuchen mit Ultraschallsystemen durchgeführt. Für die Versuche mit Ultraschallsystemen wurden insgesamt 4 Boote untersucht. Zwei Boote waren zuvor mit einer biozidfreien, reinigungsfähigen Hartbeschichtung versehen worden, die beiden anderen Boote hatten immer ihre vorherige Antifouling behalten, sodass jeweils geprüft wurde, wieweit die Biozid-Antifouling noch aktiv war. Hierzu wurden bei jeder Inspektion Farbpartikel entfernt und der biozidgehalt in einem zertifizierten Labor bestimmt.
